Bunker reforçado do armazenamento do coque

Resumo do Projeto

O Cazaquistão é uma base essencial de produção e exportação de coque metalúrgico na Ásia Central, com numerosos grandes silos de armazenamento de coque abertos e semifechados e pátios servindo zonas industriais de coque e aço. Essas instalações realizam empilhamento de coque a granel de longo prazo, manuseio de materiais e passagem frequente de veículos e carregadeiras, colocando demandas de carga rigorosas e sustentadas em lajes de concreto.

Ao contrário das vigas estruturais que suportam cargas lineares concentradas, as lajes de piso de silo suportam cargas mortas uniformes de grande área, cargas concentradas parciais frequentes e cargas de impacto dinâmicas de empilhamento de materiais e operação mecânica. As lajes de concreto armado existentes neste projeto sofreram degradação estrutural contínua sob condições de serviço industrial adversas a longo prazo:

1. Carga uniforme pesada a longo prazo do empilhamento

As lajes do assoalho carregam o auto-peso sustentado da acumulação grossa do coque distante excedendo o padrão vivo projetado original da carga. A sobrecarga a longo prazo causa tensão de tração contínua no fundo da laje, levando a danos graduais por fadiga, rigidez geral reduzida e deflexão descendente excessiva.

2. Sobrecarga concentrada local e impacto dinâmico

O empilhamento manual e mecânico irregular forma acúmulo local de coque espesso, produzindo cargas concentradas parciais sobre a laje. O transporte frequente do carregador e o despejo do material geram impacto dinâmico repetido, expandindo ainda mais as microfissuras na zona de tensão da laje e acelerando a atenuação do desempenho estrutural.

3. Corrosão industrial e climática dura

O local apresenta poeira de coque de alta densidade, partículas abrasivas finas e componentes corrosivos químicos. Juntamente com o clima continental extremo do Cazaquistão-alternância de temperatura extrema de-40 ° C no inverno a 35 ° C no verão-a superfície da laje de concreto sofre repetidos ciclos de congelamento e descongelamento e expansão térmica e contração, resultando em carbonização superficial, descascamento de argamassa e corrosão gradual do reforço interno de aço.

4. desenvolvimento doença estrutural

A tensão do super-limite a longo prazo e o esforço da fadiga causaram rachaduras finas extensivas na parte inferior da laje. Sem reforço oportuno, as fissuras continuariam a se estender e penetrar, levando a mais perda de rigidez, deflexão agravada e até mesmo danos na laje local, o que forçaria a suspensão da produção e traria grandes riscos de segurança para as operações de armazenamento e transporte de coque.

Para restaurar a segurança estrutural da laje, atender aos requisitos atualizados de carga pesada de empilhamento e prolongar a vida útil das estruturas do piso industrial, o fortalecimento do tecido CFRP direcionado foi adotado para todas as lajes defeituosas.

Fortalecimento Solução

Método selecionado: Tecido CFRP ligado externamente (Wet Lay-Up System)

Após uma avaliação abrangente das características de tensão da laje, defeitos existentes, requisitos de continuidade da produção no local e extrema adaptabilidade ambiental, o sistema de fortalecimento do tecido CFRP de lay-up úmido foi finalizado como a solução ideal. Esta tecnologia de reforço industrial madura utiliza tecido de fibra de carbono unidirecional de alta resistência, totalmente impregnado e colado com adesivo epóxi estrutural no local, formando uma camada de reforço composta leve de alta resistência que trabalha colaborativamente com a laje de concreto original.

Reforçando a configuração e o princípio de funcionamento das lajes do assoalho

Localização: superfície tensão inferior de lajes de concreto

Orientação: Direção da fibra principal arranjada ao longo do período principal do esforço da laje

Princípio funcionamento do núcleo

O concreto tem o desempenho compressivo excelente mas quase nenhuma capacidade elástica. Sob cargas pesadas de empilhamento de coque, a laje do piso se curva para baixo e o fundo da laje suporta toda a tensão elástica. Após colar o tecido CFRP na zona de tensão do fundo da laje, a camada de fibra de carbono de alta resistência à tração substitui e compensa a capacidade de tração insuficiente das barras de aço e concreto originais, restringindo efetivamente a deformação da flexão da laje, reduzindo a deflexão e inibindo a abertura e expansão de fissuras estruturais.

Para lajes industriais de grande área com áreas de sobrecarga concentradas parciais, o reforço CFRP multicamadas local foi adotado para realizar o fortalecimento direcionado particionado, garantindo o desempenho uniforme do rolamento de todo o sistema de piso do silo.

Valor chave do projeto

1. Recupere e atualize a capacidade do rolamento do assoalho: contenha eficazmente a deformação e o desenvolvimento da dobra da laje e da rachadura, elimine completamente os riscos de segurança estruturais causados pelo empilhamento pesado a longo prazo do coque pesado e cumpra exigências atualizadas a longo prazo da operação da carga.

2. Adapte-se ao clima industrial e extremo severo: O desempenho resistente à corrosão e anti-fadiga dos materiais CFRP resolve perfeitamente os problemas de durabilidade estrutural dos pisos de concreto na poluição do pó de coque, grande diferença de temperatura e ambientes de congelamento e descongelamento.

Impacto 3. Zero na operação normal da fábrica: A construção ininterrupta zoneada realiza o equilíbrio perfeito entre o reforço estrutural e a continuidade da produção industrial, evitando perdas econômicas causadas pela parada programada total.

4. Otimize o esquema de fortalecimento do piso industrial: Verificou as vantagens da seção leve, de alta resistência e não aumentada do CFRP e o desempenho durável no reforço de laje industrial de grande área, fornecendo uma referência confiável para projetos similares de renovação de instalações de armazenamento industrial pesado no Cazaquistão e na Ásia Central.